KR20160049020A - 냉동기유, 냉동기용 작동 유체 조성물 - Google Patents
냉동기유, 냉동기용 작동 유체 조성물 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20160049020A KR20160049020A KR1020167009754A KR20167009754A KR20160049020A KR 20160049020 A KR20160049020 A KR 20160049020A KR 1020167009754 A KR1020167009754 A KR 1020167009754A KR 20167009754 A KR20167009754 A KR 20167009754A KR 20160049020 A KR20160049020 A KR 20160049020A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- molecular weight
- average molecular
- refrigerant
- carbon atoms
- group
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M171/00—Lubricating compositions characterised by purely physical criteria, e.g. containing as base-material, thickener or additive, ingredients which are characterised exclusively by their numerically specified physical properties, i.e. containing ingredients which are physically well-defined but for which the chemical nature is either unspecified or only very vaguely indicated
- C10M171/008—Lubricant compositions compatible with refrigerants
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M107/00—Lubricating compositions characterised by the base-material being a macromolecular compound
- C10M107/20—Lubricating compositions characterised by the base-material being a macromolecular compound containing oxygen
- C10M107/30—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M107/32—Condensation polymers of aldehydes or ketones; Polyesters; Polyethers
- C10M107/34—Polyoxyalkylenes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L71/02—Polyalkylene oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
- C09K5/04—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
- C09K5/041—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems
- C09K5/044—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds
- C09K5/045—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds containing only fluorine as halogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2205/00—Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
- C09K2205/10—Components
- C09K2205/12—Hydrocarbons
- C09K2205/126—Unsaturated fluorinated hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
- C10M2209/1033—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups used as base material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
- C10M2209/104—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of alkylene oxides containing two carbon atoms only
- C10M2209/1045—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of alkylene oxides containing two carbon atoms only used as base material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
- C10M2209/105—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of alkylene oxides containing three carbon atoms only
- C10M2209/1055—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of alkylene oxides containing three carbon atoms only used as base material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
- C10M2209/106—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of alkylene oxides containing four carbon atoms only
- C10M2209/1065—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of alkylene oxides containing four carbon atoms only used as base material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
- C10M2209/107—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of two or more specified different alkylene oxides covered by groups C10M2209/104 - C10M2209/106
- C10M2209/1075—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of two or more specified different alkylene oxides covered by groups C10M2209/104 - C10M2209/106 used as base material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
- C10M2209/108—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups etherified
- C10M2209/1085—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups etherified used as base material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2020/00—Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
- C10N2020/01—Physico-chemical properties
- C10N2020/04—Molecular weight; Molecular weight distribution
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2020/00—Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
- C10N2020/09—Characteristics associated with water
- C10N2020/097—Refrigerants
- C10N2020/101—Containing Hydrofluorocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
- C10N2030/08—Resistance to extreme temperature
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/30—Refrigerators lubricants or compressors lubricants
-
- C10N2220/021—
-
- C10N2220/302—
-
- C10N2230/08—
-
- C10N2240/30—
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
본 발명에 따른 냉동기유는, 화학식 1로 나타내어지고, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비 Mw/Mn이 1.00 내지 1.15인 폴리알킬렌 글리콜을 함유하고, 미연성 하이드로플루오로카본 냉매와 함께 사용된다.
화학식 1
R1-(OR3)n-OR2
상기 화학식 1에서, R1 및 R2는, 서로 동일해도 상이해도 좋고, 각각 수소 원자, 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소수 2 내지 5의 아실기를 나타내고, R3은 탄소수 2 내지 4의 알킬렌기를 나타내고, n은 화학식 1로 나타낸 폴리알킬렌 글리콜의 수 평균 분자량이 1000 내지 2500이 되는 정수를 나타낸다.
화학식 1
R1-(OR3)n-OR2
상기 화학식 1에서, R1 및 R2는, 서로 동일해도 상이해도 좋고, 각각 수소 원자, 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소수 2 내지 5의 아실기를 나타내고, R3은 탄소수 2 내지 4의 알킬렌기를 나타내고, n은 화학식 1로 나타낸 폴리알킬렌 글리콜의 수 평균 분자량이 1000 내지 2500이 되는 정수를 나타낸다.
Description
본 발명은, 냉동기유(冷凍機油), 냉동기용 작동 유체 조성물, 폴리알킬렌 글리콜을 함유하는 조성물의 미연성 하이드로플루오로카본 냉매용 냉동기유 또는 미연성(微燃性) 하이드로플루오로카본 냉매를 함유하는 냉동기용 작동 유체 조성물로서의 응용, 및, 폴리알킬렌 글리콜의 미연성 하이드로플루오로카본 냉매용 냉동기유 또는 미연성 하이드로플루오로카본 냉매를 함유하는 냉동기용 작동 유체 조성물의 제조를 위한 응용, 냉동기의 난연화 방법에 관한 것이다.
최근의 오존층 파괴의 문제로부터, 냉동 기기의 냉매로서 종래 사용되어 온 CFC(클로로플루오로카본) 및 HCFC(하이드로클로로플루오로카본)이 규제의 대상이 되었고, 이들을 대신하여 HFC(하이드로플루오로카본)이 냉매로서 사용되고 있다.
CFC나 HCFC를 냉매로 하는 경우에는, 냉동기유로서 광유나 알킬벤젠 등의 탄화수소유가 적합하게 사용되어 왔지만, 냉동기유는, 공존하는 냉매의 종류에 따라 냉매와의 상용성(相溶性), 윤활성, 냉매와의 용해 점도, 열·화학적 안정성 등 예상할 수 없는 거동을 나타내기 때문에, 냉매마다 냉동기유의 개발이 필요해진다. 그래서, HFC 냉매용 냉동기유로서, 예를 들어, 폴리알킬렌 글리콜(특허문헌 1을 참조), 에스테르(특허문헌 2를 참조), 탄산 에스테르(특허문헌 3을 참조), 폴리비닐에테르(특허문헌 4를 참조) 등이 개발되어 있다.
본 발명은, 난연성의 관점에서 안전성을 높인 냉동기유 및 당해 냉동기유를 함유하는 냉동기용 작동 유체 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 하기 화학식 1:
[상기 식에서, R1 및 R2는, 서로 동일해도 상이해도 좋고, 각각 수소 원자, 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소수 2 내지 5의 아실기를 나타내고, R3은 탄소수 2 내지 4의 알킬렌기를 나타내고, n은 상기 화학식 1로 나타낸 폴리알킬렌 글리콜의 수 평균 분자량이 1000 내지 2500이 되는 정수를 나타낸다]
로 나타내어지고, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비 Mw/Mn이 1.00 내지 1.15인 폴리알킬렌 글리콜을 함유하고, 미연성 하이드로플루오로카본 냉매와 함께 사용되는 냉동기유를 제공한다.
상기 화학식 1로 나타낸 폴리알킬렌 글리콜에 있어서, R3으로 나타낸 알킬렌기 중 에틸렌기가 차지하는 비율이 40몰% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은, 상기 냉동기유와, 미연성 하이드로플루오로카본 냉매를 함유하는 냉동기용 작동 유체 조성물을 제공한다.
본 발명에 있어서, 미연성 하이드로플루오로카본 냉매는, 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜 및 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 것으로 할 수 있다.
또한, 본 발명은, 하기 화학식 1:
화학식 1
R1-(OR3)n-OR2
[상기 식에서, R1 및 R2는, 서로 동일해도 상이해도 좋고, 각각 수소 원자, 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소수 2 내지 5의 아실기를 나타내고, R3은 탄소수 2 내지 4의 알킬렌기를 나타내고, n은 상기 화학식 1로 나타낸 폴리알킬렌 글리콜의 수 평균 분자량이 1000 내지 2500이 되는 정수를 나타낸다]
로 나타내어지고, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비 Mw/Mn이 1.00 내지 1.15인 폴리알킬렌 글리콜을 포함하는 조성물의, 미연성 하이드로플루오로카본 냉매용 냉동기유 또는 미연성 하이드로플루오로카본 냉매를 함유하는 냉동기용 작동 유체 조성물로서의 응용이라고도 할 수 있다.
또한, 본 발명은, 하기 화학식 1:
화학식 1
R1-(OR3)n-OR2
[상기 식에서, R1 및 R2는, 서로 동일해도 상이해도 좋고, 각각 수소 원자, 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소수 2 내지 5의 아실기를 나타내고, R3은 탄소수 2 내지 4의 알킬렌기를 나타내고, n은 상기 화학식 1로 나타낸 폴리알킬렌 글리콜의 수 평균 분자량이 1000 내지 2500이 되는 정수를 나타낸다]
로 나타내어지고, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비 Mw/Mn이 1.00 내지 1.15인 폴리알킬렌 글리콜의, 미연성 하이드로플루오로카본 냉매용 냉동기유 또는 미연성 하이드로플루오로카본 냉매를 함유하는 냉동기용 작동 유체 조성물의 제조를 위한 응용이라고도 할 수 있다.
본 발명은 또한, 미연성 하이드로플루오로카본 냉매가 사용되는 냉동기의 난연화 방법으로서, 냉동기유로서, 하기 화학식 1:
화학식 1
R1-(OR3)n-OR2
[상기 식에서, R1 및 R2는, 서로 동일해도 상이해도 좋고, 각각 수소 원자, 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소수 2 내지 5의 아실기를 나타내고, R3은 탄소수 2 내지 4의 알킬렌기를 나타내고, n은 상기 화학식 1로 나타낸 폴리알킬렌 글리콜의 수 평균 분자량이 1000 내지 2500이 되는 정수를 나타낸다]
로 나타내어지고, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비 Mw/Mn이 1.00 내지 1.15인 폴리알킬렌 글리콜을 함유하는 조성물을 사용함으로써, 냉동기를 난연화하는 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 난연성의 관점에서 안전성을 높인 냉동기유 및 당해 냉동기유를 함유하는 냉동기용 작동 유체 조성물을 제공하는 것이 가능해진다.
도 1은 냉동기의 구성의 일례를 도시한 개략도이다.
이하, 본 발명의 적합한 실시형태에 대해 상세하게 설명한다.
본 실시형태에 따른 냉동기유는, 화학식 1:
화학식 1
R1-(OR3)n-OR2
[상기 식에서, R1 및 R2는, 서로 동일해도 상이해도 좋고, 각각 수소 원자, 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소수 2 내지 5의 아실기를 나타내고, R3은 탄소수 2 내지 4의 알킬렌기를 나타내고, n은 상기 화학식 1로 나타낸 폴리알킬렌 글리콜의 수 평균 분자량이 1000 내지 2500이 되는 정수를 나타낸다]
로 나타내어지고, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비 Mw/Mn이 1.00 내지 1.15인 폴리알킬렌 글리콜(이하, 경우에 따라 「본 실시형태에 따른 폴리알킬렌 글리콜」이라고 함)을 함유하고, 미연성 하이드로플루오로카본 냉매와 함께 사용되는 것이다.
본 실시형태에 따른 냉동기용 작동 유체 조성물은, 상기 화학식 1로 나타내어지고, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비 Mw/Mn이 1.00 내지 1.15인 폴리알킬렌 글리콜을 함유하는 냉동기유와, 미연성 하이드로플루오로카본 냉매를 함유하는 것이다. 본 실시형태에 따른 냉동기용 작동 유체 조성물에는, 본 실시형태에 따른 냉동기유와, 미연성 하이드로플루오로카본 냉매를 함유하는 형태가 포함된다.
상기 화학식 1에서, R1 및 R2는, 서로 동일해도 상이해도 좋고, 각각 수소 원자, 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소수 2 내지 5의 아실기를 나타낸다. R1, R2가 각각 알킬기 또는 아실기인 경우, 이들은 직쇄상의 것이라도 분기상의 것이라도 좋다. 이러한 알킬기로서는, 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, 직쇄상 또는 분기상의 프로필기, 직쇄상 또는 분기상의 부틸기, 직쇄상 또는 분기상의 펜틸기 등을 들 수 있고, 아실기로서는, 구체적으로는, 아세틸기, 직쇄상 또는 분기상의 프로파노일 기, 직쇄상 또는 분기상의 부타노일기, 직쇄상 또는 분기상의 펜타노일기 등을 들 수 있다. 이들 알킬기 및 아실기 중에서도, 냉매와의 상용성의 점에서 메틸기, 에틸기, 직쇄상 또는 분기상의 프로필기, 직쇄상 또는 분기상의 부틸기, 아세틸기, 직쇄상 또는 분기상의 프로파노일기, 직쇄상 또는 분기상의 부타노일기가 보다 바람직하고, 메틸기, 에틸기, 또는 아세틸기가 더욱 바람직하고, 메틸기 또는 아세틸기가 가장 바람직하다. 알킬기 및 아실기의 탄소수가 5 이하이면, 냉매에 대해 상용성을 나타내는 조성 범위가 넓어지고, 냉매 압축기의 윤활 불량이나 증발기에서의 열 교환의 저해를 억제할 수 있다.
상기 화학식 1에서, R3은 탄소수 2 내지 4의 알킬렌기를 나타낸다. 이러한 알킬렌기로서는, 구체적으로는, 에틸렌기(-CH2CH2-), 프로필렌기(-CH(CH3)CH2-), 트리메틸렌기(-CH2CH2CH2-), 부틸렌기(-CH(CH2CH3)CH2-), 테트라메틸렌기(-CH2CH2CH2CH2-) 등을 들 수 있다. 이들 알킬렌기 중에서도, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 테트라메틸렌기가 보다 바람직하다. R3으로 나타낸 알킬렌기 중 탄소수 2의 알킬렌기(즉 에틸렌기)가 차지하는 비율은, 바람직하게는 40몰% 이하, 보다 바람직하게는 30몰% 이하, 더욱 바람직하게는 25몰% 이하, 가장 바람직하게는 20몰% 이하이다. 탄소수 2의 알킬렌기(에틸렌기)의 비율이 40몰% 이하인 경우에는, 냉매 상용성이 우수하므로 바람직하다.
본 실시형태에 따른 폴리알킬렌 글리콜의 수 평균 분자량(Mn)은, 예를 들어 500 내지 3000으로 할 수 있고, 600 내지 2000으로 할 수 있고, 600 내지 1500으로 할 수 있다. 본 실시형태에 따른 폴리알킬렌 글리콜의 수 평균 분자량(Mn)은, 바람직하게는 1500 내지 2500, 보다 바람직하게는 1510 내지 2300, 더욱 바람직하게는 1520 내지 2100이다. 화학식 1에서 n은, 당해 폴리알킬렌 글리콜의 수 평균 분자량이 상기의 조건을 충족시키는 정수이다. 폴리알킬렌 글리콜의 수 평균 분자량이 상기의 하한값 이상인 경우에는, 미연성 하이드로플루오로카본 냉매 공존하에서의 윤활성이 향상된다. 폴리알킬렌 글리콜의 수 평균 분자량이 상기의 상한값 이하인 경우에는, 저온 조건하에서 미연성 하이드로플루오로카본 냉매에 대해 상용성을 나타내는 조성 범위가 넓어져, 냉매 압축기의 윤활 불량이나 증발기에서의 열 교환의 저해를 억제할 수 있다.
본 실시형태에 따른 폴리알킬렌 글리콜에 있어서는, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn)가 1.00 내지 1.15 이하이고, 1.00 내지 1.14, 보다 바람직하게는 1.00 내지 1.13, 더욱 바람직하게는 1.00 내지 1.12이다. Mw/Mn이 1.15 이하이면, 폴리알킬렌 글리콜의 인화점 및 자연 발화점을 높게 할 수 있다. Mw/Mn이 1.15 이하이면, 미연성 하이드로플루오로카본 냉매와 냉동기유의 상용성을 확보할 수 있다. Mw/Mn은, 냉동기유의 윤활성 향상의 관점에서, 1.02 이상, 1.04 이상, 1.06 이상, 또는 1.08 이상으로 할 수도 있다. 본 실시형태에 따른 폴리알킬렌 글리콜의 중량 평균 분자량(Mw)은, Mn 및 Mw/Mn이 상기의 조건을 충족하도록 적절히 선정된다.
본 발명에서 중량 평균 분자량(Mw), 수 평균 분자량(Mn), 및 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn)란, GPC 분석에 의해 얻어지는 Mw, Mn 및 Mw/Mn(폴리프로필렌 글리콜(표준 시료) 환산값)을 의미한다. Mw, Mn 및 Mw/Mn은 예를 들어 이하와 같이 측정할 수 있다.
용제로서 클로로포름을 사용하고, 희석하여 시료 농도를 1질량%로 한 용액을 조제한다. 이 시료 용액을, GPC 장치(Waters Alliance2695)를 사용하여 분석을 실시한다. 용제의 유속은 1ml/min, 분석 가능 분자량 100 내지 10,000의 컬럼을 사용하고, 굴절률을 검출기로서 분석을 실시한다. 또한, 분자량이 명확한 폴리프로필렌 글리콜 표준을 사용하여 컬럼 유지 시간과 분자량과의 관계를 구하고, 검량선을 별도로 작성하여, 얻어진 유지 시간으로부터 분자량을 결정한다.
본 실시형태에 따른 폴리알킬렌 글리콜의 인화점은, 220℃ 이상인 것이 바람직하고, 230℃ 이상인 것이 보다 바람직하고, 240℃ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 본 발명에서의 인화점은, JIS K2265-4:2007 「인화점을 구하는 법 - 제4부: 클리블랜드 개방법」에 준거하여 측정한 인화점을 의미한다.
본 실시형태에 따른 폴리알킬렌 글리콜의 자연 발화점은, 330℃ 이상인 것이 바람직하고, 340℃ 이상인 것이 보다 바람직하고, 350℃ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 본 발명에서의 자연 발화점은, ASTM E 659-1978에 준거한 방법으로 측정한 값을 의미한다.
본 실시형태에 따른 폴리알킬렌 글리콜의 100℃에서의 동점도는, 바람직하게는 4 내지 30㎟/s, 보다 바람직하게는 5 내지 20㎟/s, 더욱 바람직하게는 6 내지 18㎟/s, 보다 더 바람직하게는 7 내지 16㎟/s, 특히 바람직하게는 8 내지 15㎟/s, 가장 바람직하게는 10 내지 15㎟/s이다. 100℃에서의 동점도가 상기 하한값 이상이면, 냉매 공존하에서의 윤활성이 향상되고, 상기 상한값 이하이면, 냉매에 대해 상용성을 나타내는 조성 범위가 넓어지고, 냉매 압축기의 윤활 불량이나 증발기에서의 열 교환의 저해를 억제할 수 있다.
본 실시형태에 따른 폴리알킬렌 글리콜의 40℃에서의 동점도는, 10 내지 200㎟/s인 것이 바람직하고, 20 내지 150㎟/s인 것이 보다 바람직하다. 40℃에서의 동점도가 10㎟/s 이상이면 윤활성이나 압축기의 밀폐성이 향상되는 경향이 있고, 200㎟/s 이하이면, 저온 조건하에서 냉매에 대해 상용성을 나타내는 조성 범위가 넓어져, 냉매 압축기의 윤활 불량이나 증발기에서의 열 교환의 저해를 억제할 수 있다.
본 발명에서의 동점도는, JIS K-2283-1993에 규정된 동점도를 의미한다.
본 실시형태에 따른 폴리알킬렌 글리콜의 유동점은, -10℃ 이하인 것이 바람직하고, -20 내지 -50℃인 것이 보다 바람직하다. 유동점이 -10℃ 이하의 폴리알킬렌 글리콜을 사용하면, 저온시에 냉매 순환 시스템 내에서 냉동기유가 고화되는 것을 억제할 수 있는 경향이 있다. 본 발명에서의 유동점은, JIS K2269-1987에 규정되는 유동점을 의미한다.
본 실시형태에 따른 폴리알킬렌 글리콜의 수산기가는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 100mg KOH/g 이하, 보다 바람직하게는 50mg KOH/g 이하, 더욱 바람직하게는 30mg KOH/g 이하, 가장 바람직하게는 10mg KOH/g 이하이다.
본 실시형태에 따른 폴리알킬렌 글리콜은, 공지의 방법을 사용하여 합성할 수 있다(예를 들어, 「알킬렌 옥사이드 중합체」, 시바타미츠타 외, 카이분도, 평성2년 11월 20일 발행을 참조). 예를 들어, 알코올(R1OH; R1은 상기 화학식 1의 R1과 동일한 정의 내용을 나타냄)에 소정의 알킬렌 옥사이드의 1종 이상을 부가 중합시키고, 추가로 말단 수산기를 에테르화 혹은 에스테르화함으로써, 상기 화학식 1로 나타낸 폴리알킬렌 글리콜이 수득된다. 상기의 제조 공정에서 상이한 2종 이상의 알킬렌 옥사이드를 사용하는 경우, 수득되는 폴리알킬렌 글리콜은, 랜덤 공중합체, 블록 공중합체 중 어느 것이라도 좋지만, 보다 산화 안정성이 우수한 경향이 있는 점에서는 블록 공중합체인 것이 바람직하고, 보다 저온 유동성이 우수한 경향이 있는 점에서는 랜덤 공중합체인 것이 바람직하다.
본 실시형태에 따른 폴리알킬렌 글리콜의 제조 공정에 있어서, 프로필렌 옥사이드 등의 알킬렌 옥사이드가 부반응을 일으켜서 분자 중에 알릴기 등의 불포화기가 형성되는 경우가 있다. 폴리알킬렌 글리콜 분자 중에 불포화기가 형성되면, 폴리알킬렌 글리콜 자체의 열 안정성의 저하, 중합물의 생성에 기인하는 슬러지의 생성, 또는 항산화성(산화방지성)의 저하에 의한 과산화물의 생성과 같은 현상이 일어나기 쉬워진다. 특히, 과산화물이 생성되면, 분해되어 카보닐기를 갖는 화합물을 생성하고, 또한 카보닐기를 갖는 화합물이 슬러지를 생성하여 캐필러리 막힘이 일어나기 쉬워진다.
따라서, 본 실시형태에 따른 폴리알킬렌 글리콜로서는, 불포화기 등에 유래하는 불포화도가 낮은 것이 바람직하고, 구체적으로는, 불포화도는, 0.04meq/g 이하인 것이 바람직하고, 0.03meq/g 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.02meq/g 이하인 것이 더욱 바람직하다. 과산화물가는 10.0meq/kg 이하인 것이 바람직하고, 5.0meq/kg 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.0meq/kg인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 카보닐가는 100중량ppm 이하인 것이 바람직하고, 50중량ppm 이하인 것이 보다 바람직하고, 20중량ppm 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에서의 불포화도, 과산화물가 및 카보닐가란, 각각 일본 유화학회 제정의 기준 유지 분석 시험법에 의해 측정한 값을 말한다. 즉, 본 발명에서의 불포화도란, 시료에 와이스(Wijs)액(ICl-아세트산 용액)을 반응시켜, 어두운 곳에 방치하고, 그 후, 과잉의 ICl을 요오드로 환원하고, 요오드분을 티오황산나트륨으로 적정하여 요오드가를 산출하고, 이 요오드가를 비닐 당량으로 환산한 값(meq/g)을 말한다. 본 발명에서의 과산화물가란, 시료에 요오드화칼륨을 첨가하고, 발생한 유리(遊離)의 요오드를 티오황산나트륨으로 적정하고, 이 유리의 요오드를 시료 1kg에 대한 밀리 당량수로 환산한 값(meq/kg)을 말한다. 본 발명에서의 카보닐가란, 시료에 2,4-디니트로페닐하이드라진을 작용시켜, 발색성 있는 퀴노이드 이온을 발생시켜, 이 시료의 480nm에서의 흡광도를 측정하고, 미리 신남알데히드를 표준 물질로서 구한 검량선을 기초로, 카보닐량으로 환산한 값(중량ppm)을 말한다.
본 실시형태에 있어서, 불포화도, 과산화물가 및 카보닐가가 낮은 폴리알킬렌 글리콜을 수득하기 위해서는, 알킬렌 옥사이드를 반응시킬 때의 반응 온도를 120℃ 이하로 하는 것이 바람직하고, 110℃ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 제조시에 알칼리 촉매를 사용하는 경우가 있으면, 이를 제거하기 위해 무기계의 흡착제(예를 들어, 활성탄, 활성 백토, 벤토나이트, 돌로마이트, 알루미노 실리케이트 등)을 사용하면, 불포화도를 줄일 수 있다. 당해 폴리알킬렌 글리콜을 제조 또는 사용시에 산소와의 접촉을 극력 피하고, 산화방지제를 첨가함으로써도 과산화물가 또는 카보닐가의 상승을 방지할 수 있다.
본 실시형태의 냉동기유는 상기의 폴리알킬렌 글리콜을 함유하는 것이며, 당해 폴리알킬렌 글리콜만을 단독으로 사용한 경우라도, 냉동기유 및 당해 냉동기유를 함유하는 냉동기용 작동 유체 조성물에 대해, 난연성의 관점에서 안전성을 높일 수 있는 것이지만, 필요에 따라 후술하는 상기 폴리알킬렌 글리콜 이외의 기유(基油)나 첨가제를 첨가해도 좋다.
본 실시형태의 냉동기유 중의 상기 폴리알킬렌 글리콜의 함유량에 대해서는, 상기의 우수한 특성을 손상시키지 않는 한에서 특별히 제한되지 않지만, 냉동기유 전량 기준으로, 50질량% 이상인 것이 바람직하고, 70질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 80질량% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 90질량% 이상 함유하는 것이 특히 바람직하다. 상기 폴리알킬렌 글리콜의 함유량이 50질량% 이상이면, 냉동기유 및 당해 냉동기유를 함유하는 냉동기용 작동 유체 조성물의 안전성을 보다 높일 수 있다.
본 실시형태에 따른 폴리알킬렌 글리콜 이외의 기유로서는, 광유, 올레핀 중합체, 나프탈렌 화합물, 알킬벤젠 등의 탄화수소계유, 및, 에스테르계 기유(모노 에스테르, 디에스테르, 폴리올에스테르 등), 본 실시형태에 따른 폴리알킬렌 글리콜 이외의 폴리글리콜, 폴리비닐에테르, 케톤, 폴리페닐에테르, 실리콘, 폴리실록산, 퍼플루오로에테르 등의 산소를 함유하는 합성유를 사용할 수 있다. 산소를 함유하는 합성유로서는, 폴리올에스테르, 폴리비닐에테르가 바람직하게 사용된다.
본 실시형태의 냉동기유 및 냉동기용 작동 유체 조성물은, 그 성능을 더욱 높이기 위해, 필요에 따라 종래 공지의 냉동기유용 첨가제를 함유할 수 있다. 이러한 첨가제로서는, 예를 들어, 산화방지제, 산 포착제, 마모방지제, 극압제, 유성제, 소포제, 금속 불활성화제, 점도 지수 향상제, 유동점 강하제, 청정 분산제를 들 수 있다. 이들 첨가제는 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 좋다. 이들 첨가제의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 냉동기유 전량 기준으로, 바람직하게는 10질량% 이하, 보다 바람직하게는 5질량% 이하이다.
본 실시형태의 냉동기유의 40℃에서의 동점도는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 3 내지 1000㎟/s, 보다 바람직하게는 4 내지 500㎟/s, 더욱 바람직하게는 5 내지 400㎟/s이다. 본 실시형태의 냉동기유의 100℃에서의 동점도는, 바람직하게는 1 내지 100㎟/s, 보다 바람직하게는 2 내지 50㎟/s이다.
본 실시형태의 냉동기유의 수분 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 냉동기유 전량 기준으로, 바람직하게는 500ppm 이하, 보다 바람직하게는 300ppm 이하, 더욱 바람직하게는 200ppm 이하이다. 특히 밀폐형의 냉동기용에 사용하는 경우에는, 냉동기유의 열·화학적 안정성이나 전기 절연성에 대한 영향의 관점에서, 수분 함유량이 적은 것이 요구된다.
본 실시형태의 냉동기유의 산가는 특별히 한정되지 않지만, 냉동기 또는 배관에 사용되고 있는 금속에 대한 부식을 방지하기 위해, 그리고 본 실시형태의 냉동기유에 함유되는 에스테르의 분해를 방지하기 위해, 바람직하게는 0.1mg KOH/g 이하, 보다 바람직하게는 0.05mg KOH/g 이하이다. 본 발명에서 산가란, JIS K2501:2003 「석유 제품 및 윤활유-중화가 시험 방법」에 준거하여 측정한 산가를 의미한다.
본 실시형태의 냉동기유의 회분(灰分)은 특별히 한정되지 않지만, 냉동기유의 열·화학적 안정성을 높여 슬러지 등의 발생을 억제하기 위해, 바람직하게는 100ppm 이하, 보다 바람직하게는 50ppm 이하이다. 본 발명에서의 회분이란, JIS K2272:1998 「원유 및 석유 제품-회분 및 황산 회분 시험 방법」에 준거하여 측정한 회분의 값을 의미한다.
본 실시형태의 냉동기유는, 미연성 하이드로플루오로카본(HFC) 냉매와 함께 사용되는 것이며, 본 실시형태의 냉동기용 작동 유체 조성물은 미연성 하이드로플루오로카본(HFC) 냉매를 함유하는 것이다. 하이드로플루오로카본(HFC) 냉매에는, 포화 불화 탄화수소 냉매(하이드로플루오로알칸 냉매라고도 함) 및 불포화 불화 탄화수소 냉매(하이드로플루오로알켄 냉매, 하이드로플루오로올레핀 냉매, 또는 HFO 냉매라고도 함)가 포함된다. 본 발명에서의 미연성 냉매란, ASHRAE(The American Society of Heating, Refrigerating and Air-conditioning Engineers) 34의 연소성 구분에서의 A2L 구분에 포함되는 냉매를 의미한다.
미연성 하이드로플루오로카본 냉매로서는, 예를 들어, 디플루오로메탄(HFC-32), 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFC-1234ze), 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFC-1234yf)을 들 수 있다. 미연성 하이드로플루오로카본 냉매로서는, 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFC-1234ze) 또는 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFC-1234yf)이 바람직하다.
본 실시형태의 냉동기유와 함께 사용되는 냉매는, 미연성 하이드로플루오로카본 냉매와 다른 냉매와의 혼합 냉매라도 좋다. 다른 냉매로서는, 미연성 하이드로플루오로카본 냉매 이외의 하이드로플루오로카본 냉매, 퍼플루오로에테르류 등의 함불소 에테르계 냉매, 비스(트리플루오로메틸)설파이드 냉매, 3불화요오드화메탄 냉매, 디메틸에테르, 이산화탄소, 암모니아 및 탄화수소 등의 자연계 냉매를 들 수 있다. 다른 냉매로서는, 산소 원자를 갖지 않는 화합물로 이루어지는 냉매가 바람직하게 사용된다.
미연성 하이드로플루오로카본 냉매 이외의 하이드로플루오로카본 냉매로서는, 예를 들어, 트리플루오로메탄(HFC-23), 펜타플루오로에탄(HFC-125), 1,1,2,2-테트라플루오로에탄(HFC-134), 1,1,1,2-테트라플루오로에탄(HFC-134a), 1,1,1-트리플루오로에탄(HFC-143a), 1,1-디플루오로에탄(HFC-152a), 플루오로에탄(HFC-161), 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(HFC-227ea), 1,1,1,2,3,3-헥사플루오로프로판(HFC-236ea), 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판(HFC-236fa), 1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판(HFC-245fa), 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄(HFC-365mfc), 1,2,3,3,3-펜타플루오로프로펜(HFC-1225ye) 등을 들 수 있다.
탄화수소 냉매로서는 탄소수 3 내지 5의 탄화수소가 바람직하고, 구체적으로는 예를 들어, 메탄, 에틸렌, 에탄, 프로필렌, 프로판, 사이클로프로판, 노르말 부탄, 이소부탄, 사이클로부탄, 메틸사이클로프로판, 2-메틸부탄, 노르말 펜탄 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다. 이들 중에서도, 25℃, 1기압에서 기체의 것이 바람직하게 사용되고, 프로판, 노르말 부탄, 이소부탄, 2-메틸부탄 또는 이들의 혼합물이 바람직하다.
함불소 에테르계 냉매로서는, 구체적으로는 예를 들어, HFE-134p, HFE-245mc, HFE-236mf, HFE-236me, HFE-338mcf, HFE-365mcf, HFE-245mf, HFE-347mmy, HFE-347mcc, HFE-125, HFE-143m, HFE-134m, HFE-227me 등을 들 수 있고, 이들 냉매는 용도나 요구 성능에 따라 적절히 선택된다.
본 실시형태의 냉매가 혼합 냉매인 경우, 미연성 하이드로플루오로카본 냉매와 다른 냉매와의 혼합비(질량비, 미연성 하이드로플루오로카본 냉매:다른 냉매)는 1:99 내지 99:1이 바람직하고, 5:95 내지 95:5이 보다 바람직하다.
본 실시형태의 냉동기유는, 통상, 냉동기에 있어서, 미연성 하이드로플루오로카본 냉매 단독 또는 혼합 냉매와 혼합된 냉동기용 작동 유체 조성물의 형태로 존재하고 있다. 본 실시형태의 냉동기용 작동 유체 조성물에서의 냉동기유와 냉매의 배합 비율은 특별히 제한되지 않지만, 냉매 100질량부에 대해 냉동기유가 바람직하게는 1 내지 500질량부, 보다 바람직하게는 2 내지 400질량부이다.
본 실시형태의 냉동기는, 냉매 압축기와, 가스 쿨러와, 팽창 기구와, 증발기를 갖는 냉매 순환 시스템을 적어도 구비하고 있다. 이러한 냉동기에는, 자동차용 에어컨, 제습기, 냉장고, 냉동냉장 창고, 자동판매기, 쇼케이스, 화학 플랜트 등에서의 냉각 장치, 주택용 에어컨디셔너, 패키지 에어컨디셔너, 급탕용 히트펌프 등이 포함된다.
도 1은 본 실시형태에 따른 냉동기의 구성의 일례를 도시한 개략도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 냉동기(10)는, 예를 들어, 냉매 압축기(1)와, 가스 쿨러(2)와, 팽창 기구(3)(캐필러리, 팽창 밸브 등)와, 증발기(4)가 유로(5)에서 순차 접속된 냉매 순환 시스템을 적어도 구비하고 있다. 이러한 냉매 순환 시스템에서는, 우선, 냉매 압축기(1)로부터 유로(5) 내로 토출된 고온(통상 70 내지 120℃)의 미연성 하이드로플루오로카본 냉매(이하, 단순히 「냉매」라고도 함)가, 가스 쿨러(2)에서 고밀도의 유체(초임계 유체 등)가 된다. 계속해서, 냉매는 팽창 기구(3)가 갖는 좁은 유로를 통과함으로써 액화하고, 추가로 증발기(4)에서 기화하여 저온(통상 -40 내지 0℃)이 된다.
도 1 중의 냉매 압축기(1) 내에서는, 고온(통상 70 내지 120℃) 조건 하, 소량의 냉매와 다량의 냉동기유가 공존한다. 냉매 압축기(1)에서 유로(5)로 토출되는 냉매는 기체상이며, 소량(통상 1 내지 10%)의 냉동기유를 미스트로서 포함하고 있는데, 이 미스트상의 냉동기유 중에는 소량의 냉매가 용해되어 있다(도 1 중의 점 a). 다음으로, 가스 쿨러(2) 내에서는, 기체상의 냉매가 압축되어 고밀도의 유체가 되고, 비교적 고온(통상 50 내지 70℃ 전후) 조건하에서 다량의 냉매와 소량의 냉동기유가 공존한다(도 1 중의 점 b). 추가로, 다량의 냉매와 소량의 냉동기유의 혼합물은 팽창 기구(3), 증발기(4)로 순차 전송되어 급격하게 저온(통상 -40 내지 0℃)이 되고(도 1 중의 점 c, d), 다시 냉매 압축기(1)로 되돌아간다.
본 실시형태에 따른 폴리알킬렌 글리콜을 함유한 조성물을 냉동기유로서 사용함으로써, 상술한 바와 같은 미연성 하이드로플루오로카본 냉매가 사용되는 냉동기의 난연화가 가능해진다.
본 실시형태의 냉동기유 및 냉동기용 작동 유체 조성물은, 왕복동식이나 회전식의 밀폐형 압축기를 갖는 에어컨, 냉장고, 또는 개방형 또는 밀폐형의 카 에어컨에 바람직하게 사용된다. 본 실시형태의 냉동기유 및 냉동기용 작동 유체 조성물은, 제습기, 급탕기, 냉동고, 냉동냉장 창고, 자동판매기, 쇼케이스, 화학 플랜트 등의 냉각 장치 등에 바람직하게 사용된다. 본 실시형태의 냉동기유 및 냉동기용 작동 유체 조성물은, 원심식의 압축기를 갖는 것에도 바람직하게 사용된다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예에 기초하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 조금도 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1 내지 4, 비교예 1 내지 6]
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 6에서는, 각각 이하에 나타내는 기유 1 내지 10을 사용하여 냉동기유를 조제하였다.
(기유)
기유 1:
Me-O-(PO)n-Me
[수 평균 분자량(Mn): 800, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn): 1.08, 전체 옥시알킬렌기에서 차지하는 옥시에틸렌기의 비율: 0몰%]
기유 2:
Me-O-(EO, PO)n-Me
[수 평균 분자량(Mn): 800, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn): 1.17, 전체 옥시알킬렌기에서 차지하는 옥시에틸렌기의 비율: 10몰%]
기유 3:
Me-O-(PO)n-Me
[수 평균 분자량(Mn): 1500, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn): 1.10, 전체 옥시알킬렌기에서 차지하는 옥시에틸렌기의 비율: 0몰%]
기유 4:
Me-O-(EO, PO)n-Me
[수 평균 분자량(Mn): 1500, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn): 1.05, 전체 옥시알킬렌기에서 차지하는 옥시에틸렌기의 비율: 30몰%]
기유 5:
Me-O-(PO)n-Me
[수 평균 분자량(Mn): 1500, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn): 1.18, 전체 옥시알킬렌기에서 차지하는 옥시에틸렌기의 비율: 0몰%]
기유 6:
Me-O-(EO, PO)n-Me
[수 평균 분자량(Mn): 1500, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn): 1.21, 전체 옥시알킬렌기에서 차지하는 옥시에틸렌기의 비율: 40몰%]
기유 7:
Ac-O-(PO)n-Ac
[수 평균 분자량(Mn): 1000, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn): 1.13, 전체 옥시알킬렌기에서 차지하는 옥시에틸렌기의 비율: 0몰%]
기유 8:
Me-O-(PO)n-Me
[수 평균 분자량(Mn): 400, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn): 1.12, 전체 옥시알킬렌기에서 차지하는 옥시에틸렌기의 비율: 0몰%]
기유 9:
Me-O-(PO)n-Me
[수 평균 분자량(Mn): 2300, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn): 1.14, 전체 옥시알킬렌기에서 차지하는 옥시에틸렌기의 비율: 0몰%]
기유 10:
Me-O-(EO, PO)n-Me
[수 평균 분자량(Mn): 2700, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn): 1.27, 전체 옥시알킬렌기에서 차지하는 옥시에틸렌기의 비율: 30몰%]
기유 1 내지 10에 있어서, Me는 메틸기, Ac는 아세틸기, EO는 옥시에틸렌기, PO는 옥시프로필렌기를 각각 나타낸다.
다음에, 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 6의 각 냉동기유에 대해, 이하에 기재하는 평가를 실시하였다.
(각종 성상의 평가)
냉동기유의 각종 성상을 이하에 기재하는 시험 방법에 준거하여 평가하였다.
동점도: JIS K2283-1993
유동점: JIS K2269-1987
인화점: JIS K2265-4:2007
자연 발화점: ASTM E 659-1978
(냉매 상용성의 평가)
JIS K2211:2009 「냉동기유」의 「냉매와의 상용성 시험 방법」에 준거하여, 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFC-1234yf) 18g에 대해 냉동기유를 2g 배합하고, 냉매와 냉동기유가 0℃에서 서로 용해되어 있는지를 관찰하였다. 얻어진 결과를 표 1 내지 2에 기재한다. 표 중, 「상용」은 냉매와 냉동기유가 서로 용해된 것을 의미하고, 「분리」는 냉매와 냉동기유가 2층으로 분리된 것을 의미한다.
냉동기에 있어서, 실시예 1 내지 4의 냉동기유를 미연성 하이드로플루오로카본 냉매와 함께 사용한 경우에, 난연화가 가능해진다.
1 … 냉매 압축기, 2 … 가스 쿨러, 3 … 팽창 기구, 4 … 증발기, 5 … 유로, 10 … 냉동기
Claims (7)
- 하기 화학식 1:
화학식 1
R1-(OR3)n-OR2
[상기 식에서, R1 및 R2는, 서로 동일해도 상이해도 좋고, 각각 수소 원자, 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소수 2 내지 5의 아실기를 나타내고, R3은 탄소수 2 내지 4의 알킬렌기를 나타내고, n은 상기 화학식 1로 나타낸 폴리알킬렌 글리콜의 수 평균 분자량이 1000 내지 2500이 되는 정수를 나타낸다]
로 나타내어지고, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비 Mw/Mn이 1.00 내지 1.15인 폴리알킬렌 글리콜을 함유하고, 미연성(微燃性) 하이드로플루오로카본 냉매와 함께 사용되는, 냉동기유(冷凍機油). - 제1항에 있어서, 상기 화학식 1로 나타낸 폴리알킬렌 글리콜에 있어서, R3으로 나타낸 알킬렌기 중 에틸렌기가 차지하는 비율이 40몰% 이하인, 냉동기유.
- 제1항 또는 제2항에 기재된 냉동기유와, 미연성 하이드로플루오로카본 냉매를 함유하는 냉동기용 작동 유체 조성물.
- 제3항에 있어서, 상기 미연성 하이드로플루오로카본 냉매가 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜 및 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는, 냉동기용 작동 유체 조성물.
- 하기 화학식 1:
화학식 1
R1-(OR3)n-OR2
[상기 식에서, R1 및 R2는, 서로 동일해도 상이해도 좋고, 각각 수소 원자, 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소수 2 내지 5의 아실기를 나타내고, R3은 탄소수 2 내지 4의 알킬렌기를 나타내고, n은 상기 화학식 1로 나타낸 폴리알킬렌 글리콜의 수 평균 분자량이 1000 내지 2500이 되는 정수를 나타낸다]
로 나타내어지고, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비 Mw/Mn이 1.00 내지 1.15인 폴리알킬렌 글리콜을 포함하는 조성물의, 미연성 하이드로플루오로카본 냉매용 냉동기유 또는 미연성 하이드로플루오로카본 냉매를 함유하는 냉동기용 작동 유체 조성물로서의 응용. - 하기 화학식 1:
화학식 1
R1-(OR3)n-OR2
[상기 식에서, R1 및 R2는, 서로 동일해도 상이해도 좋고, 각각 수소 원자, 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소수 2 내지 5의 아실기를 나타내고, R3은 탄소수 2 내지 4의 알킬렌기를 나타내고, n은 상기 화학식 1로 나타낸 폴리알킬렌 글리콜의 수 평균 분자량이 1000 내지 2500이 되는 정수를 나타낸다]
로 나타내어지고, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비 Mw/Mn이 1.00 내지 1.15인 폴리알킬렌 글리콜의, 미연성 하이드로플루오로카본 냉매용 냉동기유 또는 미연성 하이드로플루오로카본 냉매를 함유하는 냉동기용 작동 유체 조성물의 제조를 위한 응용. - 미연성 하이드로플루오로카본 냉매가 사용되는 냉동기의 난연화 방법으로서,
냉동기유로서, 하기 화학식 1:
화학식 1
R1-(OR3)n-OR2
[상기 식에서, R1 및 R2는, 서로 동일해도 상이해도 좋고, 각각 수소 원자, 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소수 2 내지 5의 아실기를 나타내고, R3은 탄소수 2 내지 4의 알킬렌기를 나타내고, n은 상기 화학식 1로 나타낸 폴리알킬렌 글리콜의 수 평균 분자량이 1000 내지 2500이 되는 정수를 나타낸다]
로 나타내어지고, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비 Mw/Mn이 1.00 내지 1.15인 폴리알킬렌 글리콜을 함유하는 조성물을 사용함으로써, 상기 냉동기를 난연화하는 방법.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPJP-P-2013-207306 | 2013-10-02 | ||
JP2013207306 | 2013-10-02 | ||
PCT/JP2014/076163 WO2015050137A1 (ja) | 2013-10-02 | 2014-09-30 | 冷凍機油、冷凍機用作動流体組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20160049020A true KR20160049020A (ko) | 2016-05-04 |
KR101654534B1 KR101654534B1 (ko) | 2016-09-06 |
Family
ID=52778725
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020167009754A KR101654534B1 (ko) | 2013-10-02 | 2014-09-30 | 냉동기유, 냉동기용 작동 유체 조성물 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US10005981B2 (ko) |
EP (1) | EP3053994B1 (ko) |
JP (1) | JPWO2015050137A1 (ko) |
KR (1) | KR101654534B1 (ko) |
CN (1) | CN105593353B (ko) |
BR (1) | BR112016006698A2 (ko) |
TW (1) | TWI557222B (ko) |
WO (1) | WO2015050137A1 (ko) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6072706B2 (ja) * | 2014-01-28 | 2017-02-01 | Jxエネルギー株式会社 | 冷凍機用作動流体組成物及び冷凍機油 |
CN105960449B (zh) * | 2014-02-05 | 2018-12-18 | 捷客斯能源株式会社 | 冷冻机油以及冷冻机用工作流体组合物 |
JP7144297B2 (ja) * | 2018-12-05 | 2022-09-29 | Eneos株式会社 | 冷凍機油の耐発火性を向上させる方法及び耐発火性が向上された冷凍機油 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02242888A (ja) | 1989-03-07 | 1990-09-27 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 圧縮型冷凍機用潤滑油及びその製造方法 |
JPH03200895A (ja) | 1989-12-28 | 1991-09-02 | Nippon Oil Co Ltd | 非塩素系フロン冷媒用冷凍機油 |
JPH03217495A (ja) | 1990-01-23 | 1991-09-25 | Idemitsu Kosan Co Ltd | ポリカ―ボネート系合成潤滑油 |
JPH06128578A (ja) | 1992-06-04 | 1994-05-10 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 圧縮型冷凍機用潤滑油 |
KR20030019259A (ko) * | 2001-08-31 | 2003-03-06 | 가부시끼가이샤 도시바 | 반도체 메모리 셀 및 반도체 기억 장치 |
KR20060035803A (ko) * | 1998-05-13 | 2006-04-26 | 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 | 냉동기유 조성물 |
KR20060086809A (ko) * | 1997-02-27 | 2006-08-01 | 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 | 냉동기유 조성물 |
KR20070015530A (ko) * | 2004-04-02 | 2007-02-05 | 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 | 냉동기 오일 조성물 |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2514090B2 (ja) * | 1988-04-06 | 1996-07-10 | 日本石油株式会社 | 冷凍冷蔵装置用潤滑油組成物 |
JP3983327B2 (ja) * | 1996-04-17 | 2007-09-26 | 出光興産株式会社 | 冷凍機油組成物 |
JP4129324B2 (ja) * | 1998-09-21 | 2008-08-06 | 新日本石油株式会社 | 冷凍機油 |
JP4242518B2 (ja) | 1999-08-11 | 2009-03-25 | 出光興産株式会社 | 二酸化炭素冷媒用冷凍機油組成物 |
JP2001262169A (ja) * | 2000-03-16 | 2001-09-26 | Nippon Mitsubishi Oil Corp | アンモニア冷媒用冷凍機油 |
JP2002194368A (ja) | 2000-10-17 | 2002-07-10 | Nippon Mitsubishi Oil Corp | 冷凍機油 |
JP5265069B2 (ja) * | 2000-12-12 | 2013-08-14 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | 二酸化炭素冷媒用冷凍機油および冷凍機用流体組成物 |
JP2002180075A (ja) | 2000-12-12 | 2002-06-26 | Nippon Mitsubishi Oil Corp | 二酸化炭素冷媒用冷凍機油及び冷凍機用流体組成物 |
US20040089839A1 (en) | 2002-10-25 | 2004-05-13 | Honeywell International, Inc. | Fluorinated alkene refrigerant compositions |
JP2004260123A (ja) | 2003-02-28 | 2004-09-16 | Sanyo Chem Ind Ltd | シリコンインゴットスライス用クーラント |
KR101118689B1 (ko) | 2005-11-16 | 2012-03-06 | 삼성전자주식회사 | 어드밴스트 코딩을 적용한 데이터 프레임의 송수신 장치 및방법 |
WO2007105718A1 (ja) | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Asahi Glass Company, Limited | 冷凍機用組成物 |
JP5139665B2 (ja) * | 2006-11-02 | 2013-02-06 | 出光興産株式会社 | 冷凍機用潤滑油組成物 |
BRPI0813684B1 (pt) * | 2007-06-12 | 2018-04-24 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Composição para um refrigerador e seu uso |
BRPI0818782A2 (pt) * | 2007-10-29 | 2015-04-14 | Nippon Oil Corp | Óleo refrigerador e composição de fluido de trabalho para máquina de refrigeração |
JP5248960B2 (ja) | 2008-09-12 | 2013-07-31 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | 冷凍機油および冷凍機用作動流体ならびに冷蔵庫 |
JP2012513527A (ja) | 2008-12-23 | 2012-06-14 | シュリーブ ケミカル プロダクツ インコーポレーテッド | 冷媒潤滑剤組成物 |
CN102482611B (zh) * | 2009-08-28 | 2016-01-20 | 吉坤日矿日石能源株式会社 | 冷冻机油及冷冻机用工作流体组合物 |
JP5704837B2 (ja) * | 2010-05-26 | 2015-04-22 | 日本サン石油株式会社 | カーエアコン用作動流体 |
US8889031B2 (en) | 2010-11-30 | 2014-11-18 | Jx Nippon Oil & Energy Corporation | Working fluid composition for refrigerator machine and refrigerating machine oil |
JP5848903B2 (ja) | 2011-07-01 | 2016-01-27 | 出光興産株式会社 | 圧縮型冷凍機用潤滑油組成物 |
JP2013014673A (ja) * | 2011-07-01 | 2013-01-24 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 圧縮型冷凍機用潤滑油組成物 |
JP5509286B2 (ja) | 2012-09-26 | 2014-06-04 | 出光興産株式会社 | 冷凍機用潤滑油組成物 |
-
2014
- 2014-09-30 US US15/025,855 patent/US10005981B2/en active Active
- 2014-09-30 WO PCT/JP2014/076163 patent/WO2015050137A1/ja active Application Filing
- 2014-09-30 JP JP2015540510A patent/JPWO2015050137A1/ja active Pending
- 2014-09-30 KR KR1020167009754A patent/KR101654534B1/ko active IP Right Grant
- 2014-09-30 CN CN201480054294.4A patent/CN105593353B/zh active Active
- 2014-09-30 EP EP14850361.8A patent/EP3053994B1/en active Active
- 2014-09-30 BR BR112016006698A patent/BR112016006698A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2014-10-02 TW TW103134460A patent/TWI557222B/zh active
-
2018
- 2018-05-21 US US15/985,029 patent/US10611984B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02242888A (ja) | 1989-03-07 | 1990-09-27 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 圧縮型冷凍機用潤滑油及びその製造方法 |
JPH03200895A (ja) | 1989-12-28 | 1991-09-02 | Nippon Oil Co Ltd | 非塩素系フロン冷媒用冷凍機油 |
JPH03217495A (ja) | 1990-01-23 | 1991-09-25 | Idemitsu Kosan Co Ltd | ポリカ―ボネート系合成潤滑油 |
JPH06128578A (ja) | 1992-06-04 | 1994-05-10 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 圧縮型冷凍機用潤滑油 |
KR20060086809A (ko) * | 1997-02-27 | 2006-08-01 | 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 | 냉동기유 조성물 |
KR20060035803A (ko) * | 1998-05-13 | 2006-04-26 | 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 | 냉동기유 조성물 |
KR20030019259A (ko) * | 2001-08-31 | 2003-03-06 | 가부시끼가이샤 도시바 | 반도체 메모리 셀 및 반도체 기억 장치 |
KR20070015530A (ko) * | 2004-04-02 | 2007-02-05 | 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 | 냉동기 오일 조성물 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10005981B2 (en) | 2018-06-26 |
US20160244691A1 (en) | 2016-08-25 |
BR112016006698A2 (pt) | 2017-08-01 |
JPWO2015050137A1 (ja) | 2017-03-09 |
EP3053994A1 (en) | 2016-08-10 |
KR101654534B1 (ko) | 2016-09-06 |
EP3053994A4 (en) | 2016-08-31 |
TW201514292A (zh) | 2015-04-16 |
US20180265801A1 (en) | 2018-09-20 |
US10611984B2 (en) | 2020-04-07 |
CN105593353A (zh) | 2016-05-18 |
WO2015050137A1 (ja) | 2015-04-09 |
CN105593353B (zh) | 2019-05-17 |
EP3053994B1 (en) | 2019-07-03 |
TWI557222B (zh) | 2016-11-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101909545B1 (ko) | 냉동기용 작동 유체 조성물 | |
KR101879567B1 (ko) | 냉동기용 작동 유체 조성물 | |
KR101792643B1 (ko) | 냉동기유 및 냉동기용 작동 유체 조성물 | |
KR101874783B1 (ko) | 냉동기용 작동 유체 조성물 | |
PT1725628E (pt) | Compostos refrigerantes de alquenos fluoretados | |
US10611984B2 (en) | Refrigerator oil, and working fluid composition for refrigerators | |
TWI669387B (zh) | 冷凍機油及冷凍機用作動流體組合物 | |
JP5681829B1 (ja) | 冷凍機油、冷凍機用作動流体組成物 | |
JP5666052B1 (ja) | 冷凍機油及び冷凍機用作動流体組成物 | |
JP7419466B2 (ja) | 冷凍機油の耐発火性を向上させる方法及び耐発火性が向上された冷凍機油 | |
JP6054495B2 (ja) | 冷凍機用作動流体組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
A302 | Request for accelerated examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |